Ejercicio

PROBLEMARIO

TERMODINAMICA Y CINETICA




Profesora: Zaida Parra Mejías





INDICE

Capítulo 1. Energía, Calor, Trabajo y la primera Ley de la
Termodinámica 3

Capítulo 2. Primera Ley y Aplicación a diferentes Procesos 6

Capítulo 3. Entalpía y Termoquímica 12

Capítulo 4. Entropía, Energía Libre y Equilibrio 21

Capítulo 5. Cinetica y Mecanismos deReacción 25

Capítulo 6. Reacciones Nucleares 29







Introducción


Este problemario ha sido preparado con la finalidad de ser utilizado como material de apoyo en la enseñanza de la Termodinámica y la Cinética, a un nivel correspondiente al segundo curso de Química General, dictado por profesores del departamento de Química de la Facultad de Ciencias de la Universidad de losAndes, para los estudiantes de las licenciaturas de Química y Biología de la misma Facultad.

El material presentado es una recopilación de problemas que han sido utilizados, a través de varios años, por profesores del área docente de Fisicoquímica del departamento de Química, que tienen bajo su responsabilidad el dictado del curso. La escogencia, resolución y verificación de los problemas fuerealizada por la Profa. Zaida Parra Mejías y transcritos en su gran mayoria por el ahora Licenciado Sergio Rosell.

Los problemas se presentan en cuatro modalidades:
i) Problemas planteados y resueltos paso a paso en su totalidad.
ii) Problemas planteados y resueltos en forma esquemática y presentando solo la respuesta al final.
iii) Problemas planteados y no resueltos, pero incluyendo larespuesta.
iv) Problemas solamente planteados, sin dar ni la solución ni la respuesta final.

El objetivo perseguido, con esta combinación en la presentación del material, es la de ayudar al estudiante a través de la modalidad i) a familiarizarse con los conceptos y ecuaciones involucradas en el tópico. Los problemas presentados en la modalidad ii) ayudarán al estudiante a resolver los problemascon una guía que les permita hacer un seguimiento de su desarrollo; una vez que el estudiante haya avanzado y tenga confianza en los conocimientos adquiridos puede pasar a los problemas de modalidad iii) , que le permite chequear su respuesta final, y por último realizar los problemas de modalidad iv) cuya solución representará para el estudiante el dominio completo del material bajo estudio.Bibliografía


1. Atkins, P. W., Fisico Quimica, Editorial Addison-Wesley
2. Atkins, P. W., Physical Chemistry, W. H. Freeman and Company.




Capítulo 1. Energía, calor y Trabajo y la Primera Ley de la Termodinamica

1.1 Qué es la energía interna de un sistema?

1.2 Si la primera ley se escribe como (E = q + W, explique cuando el trabajo y el calor serían positivos y cuando negativos.1.3 Describa la forma ( o formas) como un sistema que realize una cierta cantidad de trabajo podría permanecer con su energía interna inalterada.

1.4 Explique como se manifiestan el trabajo y el calor involucrados en la realización de un proceso.

1.5 Porqué el trabajo puede representarse como un área en un diagrama tipo Presión vs Volumen de un gas ideal? ) Porqué no se puede hablarde Dq y de DW?

1.6 Qué significa para usted el que un proceso sea reversible? ) Qué relación debe cumplirse entre la presión de un gas y la presión externa en un proceso reversible? Explique que sucede con las propiedades de un gas cuando es sometido a un proceso reversible.

1.7 Calcule el trabajo que puede ser hecho por una masa de 400 g que cae desde una altura de 300 cm. Calcule además elcalor que se desprendería si ésta masa cayera libremente desde esa altura.


Solución:
[pic] ( [pic]
[pic] ( Despreciando la fricción

1.8 ¿Cuál será el trabajo realizado al desplazar una masa de 500 g, hasta una altura de 1 Km. De su respuesta en calorías y joules.
Solución:
[pic] ( [pic]



1.9 Si el calor específico de una sustancia es Cp = 1.6...